IBM的硅光子技术加快云计算和大数据应用

IBM（NYSE：IBM）今天宣布，在硅光子技术，使硅芯片使用光脉冲代替电信号在电线在移动速度较快的数据和更长的距离，在未来的计算系统发展的一个里程碑显著。 对于第一次，IBM工程师已经设计并测试了完全集成的波长复硅光子芯片，这将很快使制造的100 Gb / s的光收发器。这将使数据中心能够提供更高的数据速率和带宽的云计算和大数据的应用程序。 “让硅光子技术准备广泛的商业应用将有助于半导体产业跟上计算能力由大数据和云服务驱动的不断增长的需求的步伐，”克里希纳Arvind的IBM研究院的高级副总裁和董事。 “正如光纤彻底改变了电信业通过加快数据流 - 带来了巨大的好处给消费者 - 我们很高兴能与光脉冲代替电信号的潜在这项技术的目的是使未来的计算机系统更快，更节能，同时使客户能够捕捉来自大数据洞察的实时性。“ 硅光子使用微小的光学组件发送光脉冲至在计算机芯片中的服务器，大型数据中心，和超级计算机之间非常高速传送大容量的数据，克服了拥挤的数据流量和高成本的传统互连的局限性。 IBM的突破使得不同的光学组件的集成侧由端上使用次100纳米的半导体技术在单个硅芯片电路。 IBM的硅光子芯片使用光行进四个不同颜色的光纤内，而不是传统的铜线，在和周围的计算系统传输数据。在短短的一秒，这种新的收发器，估计能够共享数字63000000鸣叫五六万张图片，或下载在短短两秒全高清数字电影。 技术行业正进入计算的一个新时代，需要IT系统和云计算服务来处理和分析大数据的海量实时的，无论是在数据中心和特别的云计算服务。这要求数据系统组件之间迅速地移动而不堵塞。硅光子大大降低了内部系统计算组件，提高了响应时间，并从大数据提供更快的见解之间的数据瓶颈。 IBM的新的CMOS集成纳米光子学技术将通过结合重要的光学和电子部件，以及结构使纤维包装，在单个硅芯片上提供具有成本效益的硅光子溶液。制造业利用标准的制造工艺在硅芯片代工厂，使得这项技术商业化准备。 硅光子技术利用光通信的独特的性能，其中包括传输超过公里范围的距离的高速数据，并以单光纤内覆盖多种颜色的光的能力乘以携带的数据量，同时保持低功耗。这些特点结合起来，以使服务器，超级计算机和大型数据中心内的计算机芯片和机架之间数据的快速移动，以减轻由当代互连技术产生拥塞的数据流量的限制。 硅光子学将改变未来的数据中心 通过经由光通过光纤脉冲移动信息，光学互连是当代计算系统和下一代数据中心的一个组成部分。计算机硬件组件，无论其几厘米或几公里的距离，可以无缝地和有效地在使用这种互连高速度彼此连通。数据中心的这种分类和灵活的设计将有助于减少空间和能源成本，同时提高性能和分析功能，为用户从社交媒体公司的金融服务，以院校。 大部分作为今天的数据中心内使用的光学互连解决方案是基于垂直腔面发射激光器（VCSEL）的技术，其中光信号通过多模光纤传输。需求增加的距离和端口之间的数据率，由于云服务，例如，被驱动的成本效益的单模光学互连技术，这些技术可以克服固有的多模VCSEL的链路的带宽距离限制的发展。 IBM的CMOS集成纳米光子学技术提供了一个经济的解决方案，以扩大光链路的覆盖范围和数据传输速率。光学收发信机的主要部分，电和光，可以整体地组合在一个硅芯片，并且被设计与标准硅晶片制造过程的工作。 IBM的工程师在纽约和苏黎世，瑞士和IBM系统部已经证明了一个参考设计针对数据中心互连，射程可达两公里。该芯片演示发送和接收的使用四个激光高速数据“颜色”，每个操作作为一个独立的25 Gb / s的光信道。在一个完整的收发器的设计，这四个信道可波长多路复用片上，以提供100 Gb / s的集合带宽超过一个双工单模光纤，从而最大限度地减少了安装的光纤设备的数据中心内的成本。 进一步详情将通过IBM的邀请演讲题为“错误示范运行免费高达32 Gb / s的从CMOS单片集成的过程中提出了在2015年的会议上激光和电光学（5月10-15日）在加利福尼亚州圣何塞市，纳米光子发射器，“道格拉斯M.吉尔，志雄，乔纳森E. Proesel，杰西C.罗森伯格，杰森奥克特，马尔万•哈特尔，约翰•埃利斯 - 莫纳汉，多丽丝Viens，尤里弗拉索夫，维尔弗里德Haensch，和威廉•格林MJ。 IBM的研究一直领先的硅光子学的发展超过十年，宣布了一系列技术里程碑开始于2006年硅光子学是IBM斥资3十亿的投资，推动芯片技术的限制，以满足新兴需求的努力之中云计算和大数据系统。